Как получить быстрые и надежные результаты при взвешивании фильтров?
Во-первых, важна среда. В идеале весы должны находиться на специальном столе в комнате со стабильной температурой и контролируемой влажностью. Наборы для взвешивания фильтров на микровесах и ультрамикровесах МЕТТЛЕР ТОЛЕДО включают специальную грузоприемную платформу, которая обеспечивает правильное положение образца. Асимметричный пинцет помогает аккуратно перемещать фильтры, повышая скорость и эффективность работы.
При взвешивании фильтров из ПТФЭ весы не стабилизируются, а показания плавают. Чем это объясняется?
Фильтры из ПТФЭ особенно подвержены накоплению электростатического заряда. Именно в этом причина нестабильных показаний на весах. Статическое электричество может существенно влиять на результаты взвешивания. Используйте антистатический комплект перед взвешиванием каждого фильтра, чтобы снять накопившийся заряд.
Как взвешивать фильтры различных типов и размеров?
МЕТТЛЕР ТОЛЕДО предлагает решения для взвешивания фильтров как на микровесах, так и на аналитических весах. Два набора для микровесов позволяют взвешивать фильтры диаметром от 20 до 70 мм. Один набор легко сменить на другой. Для взвешивания более крупных фильтров диаметром до 150 мм на аналитических весах есть два приспособления с держателями.
Согласно действующим рекомендациям, фильтры при взвешивании должны располагаться по центру. Как этого добиться?
Комплект МЕТТЛЕР ТОЛЕДО для взвешивания на микровесах включает в себя две грузоприемные чашки. У каждой из них есть уникальный профиль, благодаря которому фильтр автоматически центрируется. При правильном положении фильтра исчезают ошибки, связанные с угловой погрешностью, и результаты будут надежными и воспроизводимыми.
Как убедиться, что взвешивание фильтра соответствует стандартной рабочей процедуре?
В регулируемых областях для взвешивания фильтров должна быть определена стандартная рабочая процедура. Однако при ручной обработке, особенно в процессах со множеством операций, могут возникать ошибки, вызванные человеческим фактором. Программное обеспечение LabX позволяет определить процесс взвешивания в соответствии с принятой стандартной рабочей процедурой. На дисплее весов выводятся пошаговые инструкции. Каждый шаг требует подтверждения от пользователя, поэтому вы можете быть уверены в том, что СРП соблюдается.
Какие весы нужно использовать для получения точных результатов при взвешивании фильтров?
Каждое измерение на ЛЮБЫХ весах характеризуется погрешностью. Понимание источника этой погрешности — залог точных результатов взвешивания. Точность прибора для взвешивания определяется не его дискретностью, а воспроизводимостью. Поскольку масса образцов очень мала, решающее значение имеет минимальный вес нетто образца.
Чтобы выбрать подходящие весы, нужно знать наименьшую массу, которую планируется взвешивать, и необходимую точность результатов (т. е. допуски).
Глобальный стандарт взвешивания МЕТТЛЕР ТОЛЕДО GWP® помогает подобрать правильные весы с учетом специфики применения. Бесплатную рекомендацию по весам можно получить у местного представителя МЕТТЛЕР ТОЛЕДО. Определите, отвечают ли имеющиеся весы вашим требованиям к качеству.
Как повысить производительность при взвешивании фильтров?
В наборы для взвешивания фильтров МЕТТЛЕР ТОЛЕДО входят стеклянные крышки, через которые можно наблюдать за тем, что происходит при установке и удалении фильтров. Чтобы сделать процедуру взвешивания более эргономичной, можно установить дверцы защитного кожуха слева или справа в соответствии с требованиями оператора. Процесс можно еще больше ускорить с помощью инфракрасного датчика SmartSens. Благодаря ему дверцы можно открывать одним взмахом руки. Для высокопроизводительного взвешивания фильтров МЕТТЛЕР ТОЛЕДО рекомендует использовать роботизированную систему PFS-ONE.
В результатах взвешивания пять или более знаков после запятой. Как избежать ошибок при записи результатов?
Ручная регистрация данных сопряжена с риском ошибок. При подключении весов к программному обеспечению LabX можно полностью исключить ручную запись и связанные с ней проблемы. LabX также выполняет все расчеты, в том числе вносит поправки на выталкивающую силу воздуха, устраняя еще один источник потенциальных ошибок. Все данные безопасно сохраняются в централизованной базе, отсюда дополнительные преимущества LabX — целостность и полная прослеживаемость данных.
Как избежать путаницы с фильтрами? Мне также необходимо обеспечить прослеживаемость.
Очень важно маркировать картриджи с фильтрами и проверять соответствие результатов и проверяемых фильтров. При обработке множества фильтров это может быть проблематично. Процесс можно значительно упростить, подключив весы к ПО LabX, сканеру штрихкодов и принтеру. LabX автоматически печатает штрихкоды. С их помощью можно однозначно идентифицировать образцы. LabX использует штрихкоды для автоматической привязки результатов взвешивания к соответствующим образцам. Все данные надежно сохраняются в централизованной базе данных, что гарантирует полную прослеживаемость. Роботизированная система PFS-ONE может самостоятельно обрабатывать до 1000 фильтров в день, при этом сбор данных идет автоматически.
Контроль выбросов — важная процедура при анализе и мониторинге загрязнений, источниками которых являются транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания, электростанции и другое оборудование.
Твердые частицы или аэрозольные загрязнения — общий термин, который используется для обозначения твердых примесей и капель жидкости, находящихся в воздухе. Вдыхание этих частиц пагубно влияет на сердце и легкие и может вызывать серьезные проблемы со здоровьем. Из-за потенциальных рисков для организма содержание частиц классов PM10 и PM2.5 (т. е. диаметром менее 10 и 2,5 мкм соответственно) тщательно контролируется как в источниках выбросов, так и вообще в воздухе.
Гравиметрический анализ твердых частиц, собранных путем фильтрации, — самый распространенный метод определения содержания твердых примесей в выбросах и в атмосфере.
Почему важно точное взвешивание
Взвешивание твердых частиц на фильтрах — это по сути дифференциальное взвешивание. Поскольку собранные твердые частицы весят очень мало, фильтры необходимо максимально точно взвешивать как до, так и после накопления твердых частиц.
Как правило, в руководствах предлагают использовать весы с разрешением 1 или 0,1 мкг с соответствующей воспроизводимостью.
Перейдите в один из следующих разделов, чтобы узнать больше:
Контроль выбросов: процесс определения содержания твердых частиц гравиметрическим методом
На этом изображении показан процесс определения количества частиц в фильтрах гравиметрическим методом:
Гравиметрический контроль со взвешиванием фильтра проводят одним и тем же образом независимо от того, что анализируют: твердые частицы в выхлопных газах или парах, пробы атмосферного или комнатного воздуха.
1. Пустой фильтр сначала взвешивают на весах в лаборатории.
2. Фильтры загружают в маркированные картриджи, предварительно кондиционируют и перевозят на испытательный участок.
3. На испытательном участке в течение определенного времени через фильтр проходят воздух или газы с известной скоростью потока. Все твердые частицы оседают на фильтре.
4. В лаборатории заполненные фильтры снова кондиционируют и повторно взвешивают.
5. Путем вычитания массы пустого фильтра можно определить массу твердых частиц (это называется дифференциальным взвешиванием). На основании этих данных и известной скорости потока газа либо воздуха рассчитывается концентрация твердых частиц.
Хотя можно ограничиться только одним фильтром, рекомендуется повторить испытание несколько раз. Также следует сохранить чистый фильтр в качестве эталона. Фильтры применяют по отдельности или комбинируют в блоке многоступенчатой очистки.
Типичный рабочий процесс: процедура взвешивания фильтров
- Пустые фильтры взвешивают на лабораторных весах.
- Фильтры загружают в маркированные картриджи.
- До начала испытаний фильтры кондиционируют.
- Картриджи транспортируют на испытательный участок.
- Твердые частицы собирают с помощью одноступенчатого или многоступенчатого фильтра.
- Можно выполнить несколько испытаний.
- В лаборатории заполненные фильтры снова кондиционируют и повторно взвешивают.
- Массу твердых частиц определяют по разности масс фильтра до и после испытания.
- Исходя из известного объема газа либо воздуха, рассчитывают концентрацию твердых частиц.
Технологии контроля выбросов
Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) считает, что чистый воздух «абсолютно необходим для здоровой жизни и благосостояния человека». В руководящих принципах ВОЗ для государств-членов этой организации изложены указания по контролю ряда загрязнителей.
В нормах выбросов количественно ограничено допустимое содержание определенных загрязнителей воздуха, которые могут выделяться из определенных источников в течение определенных периодов времени.
В США есть национальный стандарт качества воздуха (CFR 40, раздел 50), который является частью Свода федеральных постановлений Соединенных Штатов. Качество воздуха регулирует в соответствующих нормативах (CFR 29) Управление по охране труда (OSHA), входящее в Министерство труда США. Также защитой безопасности и здоровья на работе занимается Национальный институт охраны труда (NIOSH).
В Европейском союзе есть свои нормативные акты. Директива 2008/50/ЕС определяет требования к качеству атмосферного воздуха и меры по его очистке для Европы. Директива 2008/1/ЕС касается комплексного предотвращения и контроля загрязнений, а в директиве 89/654/EEC определены минимальные требования к воздуху в рамках охраны труда и техники безопасности.
Автомобильная отрасль — главный источник различных загрязнителей воздуха, таких как окись углерода (СО), углеводороды (HC), оксиды азота (NOx), твердые частицы, а также парниковые газы. В Европейском союзе и в США действуют законы, регулирующие выбросы от автотранспортных средств, а производители автомобилей обязаны проводить тесты на выбросы.
Существует множество методов и рекомендаций по контролю выбросов и содержания твердых частиц. Один из них — гравиметрический метод (взвешивание фильтра). Как показано в таблице ниже, в руководящих принципах и нормативных актах определяются процедуры для обеспечения точной, воспроизводимой фильтрации выбросов и указывается, какие фильтры и какую систему взвешивания следует использовать для измерения.
Пример нормативных требований для весового оборудования и рекомендуемые весы:
По прогнозам в результате ужесточения правил и технологического совершенствования двигателей внутреннего сгорания количество твердых частиц, собираемых фильтрами, будет постепенно снижаться. Как правило, в нормативных актах для весов указана дискретность 1 или 0,1 мкг. Единственные весы, которые удовлетворяют не только этим, но и более строгим требованиям, — это высокоточные ультрамикровесы.
Проблемы при взвешивании фильтров
Лучше всего взвешивание фильтра проводить в чистом помещении, чтобы избежать потенциального загрязнения окружающего воздуха, а также для более эффективного контроля температуры и влажности. Можно использовать перчаточный бокс, но это значительно усложняет процесс, особенно при взвешивании большого числа фильтров. При взвешивании фильтров возникают и другие проблемы.
Работа с фильтрами
- Материал. Некоторые фильтрующие материалы очень мягкие и требуют особого обращения. Необходимо работать очень аккуратно, не касаясь поверхности и стараясь не повредить фильтр (что может произойти очень легко).
- Влажность. Одна из самых больших проблем при взвешивании фильтров — их высокая чувствительность к влаге в окружающей среде. Из-за своей гигроскопичности фильтры становятся тяжелее, что влияет на точность анализа. Кроме того, влагу могут задерживать отложения твердых частиц, что также сказывается на итоговых показателях.
- Электростатические заряды. Фильтры также способны накапливать электростатический заряд. Без должного контроля
он может притягивать дополнительные частицы и искажать результаты.
Электростатические заряды могут также создавать вокруг себя поля притяжения и отталкивания, влияющие на итоги взвешивания. - Выталкивающая сила воздуха. Из-за их низкой плотности на фильтры ощутимо влияет выталкивающая сила воздуха, и они кажутся легче, чем есть на самом деле. Этот эффект зависит от температуры, давления воздуха и влажности.
При взвешивании фильтров в одной и той же среде (например, чистой комнате) до и после сбора твердых частиц влияние выталкивающей сила воздуха можно считать одинаковым. Однако для уменьшения погрешности необходимо рассчитать истинный вес путем компенсации влияния этой силы.
Отслеживание образца
Еще больше усложняет процесс необходимость точно отслеживать фильтры. Каждый фильтр предварительно взвешивают, помещают в маркированный картридж, кондиционируют, а затем перемещают на испытательный участок. После заполнения твердыми частицами фильтры переносят обратно в лабораторию и повторно взвешивают. Чтобы в процессе не возникало путаницы с фильтрами, необходима надежная система защиты от ошибок.
Точность взвешивания
В ряде нормативов указаны подходящие весы. Однако очень важно, чтобы используемое оборудование отвечало требованиям к взвешиванию конкретных фильтров. Поскольку масса образцов крайне мала, решающее значение имеет минимальный вес нетто, с которым может работать прибор. Если масса взвешиваемого образца меньше этого значения, нужный уровень точности не может быть гарантирован.
Время
Взвешивание фильтров при испытании на выбросы может занимать много времени. Акклиматизация, транспортировка на испытательный участок и обратно, размещение образцов и стабилизация весов требуют времени. В результате типичный тест на содержание загрязнителей в выхлопных газах может длиться до двух дней и дольше.
Вам нужна помощь?
Определение массы твердых частиц является важнейшей задачей для контроля выбросов в окружающей среде и для автомобильной отрасли.Результаты взвешивания должны быть очень точными. Однако в процессе может возникать ряд проблем, связанных, например, с электростатическими зарядами или влиянием температуры на фильтры. В случае сомнений обратитесь к специалистам! Команда экспертов МЕТТЛЕР ТОЛЕДО поможет выбрать подходящие весы или разработать надежную процедуру взвешивания фильтров для контроля выбросов. Свяжитесь с нами, чтобы получить необходимую поддержку.
Решения МЕТТЛЕР ТОЛЕДО для контроля выбросов
Микровесы МЕТТЛЕР ТОЛЕДО XPR — это уникальная точность и предельно низкий минимальный вес. Весы XPR2U с набором для взвешивания фильтров имеют дискретность 0,2 мкг. Это прекрасное решение для контроля выбросов со встроенной функцией обеспечения качества. Она позволяет проверять соответствие результатов определенным допускам и стандартам. Встроенные инструкции помогают оператору точно выполнять дифференциальное взвешивание.
Правильные инструменты
Сканер штрихкодов позволяет быстро идентифицировать образцы и автоматически связывать заполненные фильтры с результатами предварительного взвешивания. Это повышает скорость работы и снижает количество ошибок. Пропускание фильтров через электрод антистатического комплекта позволяет нейтрализовать любые присутствующие электростатические заряды и гарантирует точность результатов.
Благодаря многочисленным интерфейсам подключения результаты взвешивания можно экспортировать непосредственно в электронную таблицу на ПК или в базу данных компании для проверки и дальнейшего анализа.
Пинцеты МЕТТЛЕР ТОЛЕДО специально созданы для работы с хрупкими фильтрами. С их помощью можно бережно переносить фильтры в картридж или набор для взвешивания и обратно.
Видео: процесс взвешивания фильтров для контроля выбросов
Вес твердых частиц, попадающих на фильтры для контроля выбросов, может быть чрезвычайно мал, поэтому процедура взвешивания должна выполняться очень точно. Микровесы Excellence со специальным набором для взвешивания фильтров идеально подходят для контроля выбросов. Превосходная воспроизводимость и крайне низкий минимальный вес обеспечивают эффективное взвешивание.
Руководство: «Десять шагов к успешному взвешиванию на микровесах»
Десять шагов к повышению качества результатов взвешивания на микровесах и общей эффективности этого процесса.
Функциональное решение для простого управления данными и безопасной работы
Микровесы МЕТТЛЕР ТОЛЕДО XPR полностью совместимы с лабораторным программным обеспечением LabX. LabX выводит на дисплей инструкции в соответствии со стандартной рабочей процедурой (СРП). ПО распознает загрузку и удаление фильтров, упрощая и ускоряя процесс.
LabX автоматически сопоставляет результаты взвешивания и идентификаторы образцов, а затем автоматически выполняет все вычисления, при этом внося поправку на выталкивающую силу воздуха.
Все данные и результаты надежно сохраняются в централизованной базе данных, что гарантирует полную прослеживаемость. Оператор может настроить шаблон отчетов, распечатать их или передать во внутреннюю информационную систему.
Автоматическое взвешивание фильтров
Если нужно взвешивать более 40 фильтров в день, дополните весы XPR2U роботизированной системой PWS-ONE.
Инновационный держатель фильтров позволяет идентифицировать, акклиматизировать, хранить, транспортировать и взвешивать фильтры без остановки процесса или удаления фильтра. Устройство работает как клетка Фарадея, уменьшая влияние электростатических зарядов.
Автосемплер упрощает процедуру взвешивания фильтров до и после заполнения частицами, а также поддерживает мгновенную передачу результатов на ПК для анализа.
Как взвешивать большие фильтры?
Если вы используете большие фильтры, например, для анализа промышленных выбросов, МЕТТЛЕР ТОЛЕДО предлагает удобные и экономичные решения для взвешивания более крупных фильтров на аналитических весах. Специальный набор для взвешивания позволяет взвешивать фильтры до 110 мм на аналитических весах МЕТТЛЕР ТОЛЕДО Excellence. Для взвешивания фильтров до 150 мм рекомендуется использовать специальное приспособление ErgoClip. Оба устройства можно легко и быстро установить на имеющиеся весы.
Часто задаваемые вопросы по контролю выбросов
Публикация
Другие продукты
Ручное взвешивание фильтров
Комплекты для фильтров МЕТТЛЕР ТОЛЕДО и решения для снятия электростатических зарядов позволяют преобразовать весы в специальную систему для взвешивания фильтров.